(57)【要約】【課題】  切削溝の磨耗に伴う面取り砥石の寿命を長くすること。【解決手段】  超音波の伝播路を構成する回転軸１４に固定される円盤１２と、円盤１２の外周面に固着された環状の切削層２６とを備え、切削層２６の表面には、環状の切削溝２８、３０、３２が形成されており、各切削溝２８、３０、３２を順次面取り加工に用いることで、切削溝が１つのものよりも、寿命を３倍にすることができる。【選択図】        図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
超音波伝播路を構成する回転軸に固定される円盤と、前記円盤の外周面に固着された環状の切削層とを備え、前記切削層の表面には環状の切削溝が複数条形成されてなる面取り砥石。
【請求項２】
請求項１に記載の面取り砥石において、前記切削層は、粒度の相異なる複数の切削層で構成され、前記複数の切削層は、前記回転軸の軸方向に沿って互いに隣接して配置され、前記各切削層の表面にはそれぞれ環状の切削溝が形成されてなることを特徴とする面取り砥石。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面取り砥石に係り、特に、超音波切削装置または超音波研削装置の回転軸に装着されて、ガラス等の面取り加工に用いられる面取り砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスやセラミックスなどの硬質脆弱材料を面取り加工する際して、硬質脆弱材料に対する加工法として超音波加工法が知られている（特開昭６２−１６２４５１号公報参照）。超音波加工法は、硬質脆弱材料が衝撃に弱いことを考慮し、例えば、超音波切削装置または超音波研削装置の回転軸に装着された砥石を回転させながら、超音波振動させて被加工物を微量ずつ破砕する方法である。超音波加工法を利用して、被加工物に対する面取り加工を行うと、砥石が被加工物に常時接触することなく面取りができるので、超音波を利用しない加工法で被加工物に対して面取り加工を行ったときよりも、砥石の寿命を長くすることができる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
超音波加工法を利用して、被加工物に対する面取り加工を行うと、被加工物の表面は砥石の輪郭形状（表面形状）がそのまま反転した状態で加工されるので、砥石の輪郭形状（表面形状）に応じて被加工物に対する面取り加工を行うことができる。
【０００４】
しかし、従来の面取り砥石には単一の切削溝しか形成されていないので、切削溝が磨耗したときには、面取り砥石を交換することが余儀なくされていた。
【０００５】
本考案は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石の寿命を長くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係る面取り砥石は、超音波伝播路を構成する回転軸に固定される円盤と、前記円盤の外周面に固着された環状の切削層とを備え、前記切削層の表面には環状の切削溝が複数条形成されてなる構成とした。
【０００７】
（作用）切削層には複数条の切削溝が形成されているので、一つの切削溝が磨耗したときには、他の切削溝を用いて被加工物に対する面取り加工を行うことができ、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石の寿命を長くすることができる。
【０００８】
請求項２に係る面取り砥石は、請求項１に記載の面取り砥石において、前記切削層は、粒度の相異なる複数の切削層で構成され、前記複数の切削層は、前記回転軸の軸方向に沿って互いに隣接して配置され、前記各切削層の表面にはそれぞれ環状の切削溝が形成されてなる構成とした。
【０００９】
（作用）切削層を、粒度の相異なる複数の切削層で構成し、各切削層の表面に切削溝を形成したので、表面仕上げの粗度が異なる複数の被加工物に対して、一つの面取り砥石で面取り加工を施すことができ、表面仕上げの粗度が異なる複数の被加工物に対する面取り加工時に面取り砥石の交換が不要となり、作業効率を高めることができる。
【考案の効果】
【００１０】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る面取り砥石によれば、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石の寿命を長くすることができる。
【００１１】
請求項２によれば、表面仕上げの粗度が異なる複数の被加工物に対して、一つの面取り砥石で面取り加工を施すことができるとともに、作業効率を高めることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本考案の一実施例を示す面取り砥石の縦断面図、図２は、切削層の拡大断面図、図３は、面取り砥石の製造工程を説明するためのフローチャート、図４は、面取り砥石の製造に用いる金型と面取り砥石の関係を説明するための要部断面構成図、図５は、２つの切削層を有する面取り砥石の拡大断面図である。
【００１３】
これらの図において、面取り砥石１０は、スチール製円盤（スチール台金）１２を備えており、スチール製円盤１２は、例えば、超音波切削装置または超音波研削装置の回転軸１４に着脱自在に固定されるようになっている。この円盤１２は、略円柱状に形成された本体１６と、略円環状に形成されたフランジ部１８とが一体となって構成されている。本体１６の中心部には凹部２０が形成されているとともに、凹部２０に隣接して、その中心が回転軸１４の軸心に一致する貫通孔２２が形成されている。凹部２０にはボルト２４の頭部が装着され、貫通孔２２内にはボルト２４が挿通され、ボルト２４先端側のねじ部が回転軸１４のねじ部に締結されるようになっている。
【００１４】
円盤１２の外周面（貫通孔２２と平行となる外周面）、すなわちフランジ部１８の外周面には円環状の切削層２６が固着されており、切削層２６の表面には、複数条、例えば、３条の切削溝２８、３０、３２が形成されている。各切削溝２８、３０、３２は、例えば、ガラス製被加工物に対する面取り加工後の形状に合わせて、その断面形状が略円弧状に形成されている。切削層２６は、例えば、粒径が５０μｍ〜７０μｍの工業用ダイヤモンド（ＳＤダイヤモンド）と接着剤（ボンド）とを混合して形成されている。この場合、工業用ダイヤモンドの粒径や、工業用ダイヤモンドと接着剤との混合割合を調整することで、粒度の異なる切削層２６を形成することができ、切削層２６に形成された切削溝２８、３０、３２を粒度に応じて上仕上げ用または粗仕上げ用等として用いることができる。
【００１５】
なお、本体１６の直径、フランジ部１８の直径、フランジ部１８の回転軸１４の軸方向に沿った長さ（幅）、切削層２６の直径、切削層２６の回転軸１４の軸方向に沿った長さ（幅）は、超音波の周波数や超音波の伝播特性を考慮して設定されている。
【００１６】
また、各切削溝２８、３０、３２としては、ガラス製被加工物等に対する面取り加工後の形状に合わせて、その断面形状を、矩形形状、三角形形状、台形形状にすることもできる。
【００１７】
一方、面取り砥石１０を、超音波切削装置または超音波研削装置に装着された回転軸１４に固定した後、超音波切削装置または超音波研削装置を駆動すると、回転軸１４の回転に伴って、超音波伝播路を構成する回転軸１４から面取り砥石１０に回転力と超音波振動（例えば、４０ｋＨｚの超音波による振動）が伝達され、面取り砥石１０がボルト２４を中心として回転するとともに、超音波振動する。
【００１８】
このとき、面取り砥石１０の切削溝２８、３０、３２のうちいずれか１つをガラス製被加工物等の被加工面に押し当てると、いずれかの切削溝、例えば、切削溝２８によって、ガラス製被加工物等の被加工面に面取り加工が施される。
切削溝２８による面取り加工が継続され、切削溝２８が磨耗したときには、切削溝３０または切削溝３２を用いて被加工物に対する面取り加工を施すことができる。すなわち、３条の切削溝２８、３０、３２を順次用いることで、１条の切削溝のみが形成された面取り砥石を用いるときよりも、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石１０の寿命を３倍長くすることができる。
【００１９】
本実施例によれば、面取り砥石１０として、切削層２６に３条の切削溝２８、３０、３２が形成されたものを用いることで、１条の切削溝のみが形成された面取り砥石を用いるときよりも、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石１０の寿命を３倍長くすることができ、ランニングコストの低減に寄与することができる。
【００２０】
前記実施例においては、面取り砥石１０として、切削層２６に３条の切削溝２８、３０、３２を形成したものについて述べたが、面取り砥石１０としては、切削層２６に２条の切削溝を形成したものや、４条以上の切削溝を形成したものを用いることができる。この場合、切削層２６に形成された切削溝の数に応じて、切削溝の磨耗に伴う面取り砥石１０の寿命を長くすることができる。
【００２１】
また、前記実施例においては、面取り砥石１０として、切削層２６全体を同一の粒度で形成したものについて述べたが、面取り砥石１０としては、切削層２６を粒度の相異なる複数の切削層で構成することができる。例えば、粒度の相異なる複数の切削層を回転軸１４の軸方向（貫通孔２２の長手方向）に沿って互いに隣接して配置し、各切削層を円盤１２の外周面に固着し、各切削層の表面に１または２以上の切削溝を形成する構成を採用することができる。この場合、表面仕上げの粗度が異なる複数の被加工物に対して、一つの面取り砥石１０で面取り加工を施すことができるので、表面仕上げの粗度が異なる複数の被加工物に対する面取り加工時に面取り砥石１０の交換が不要となり、作業効率を高めることができる。
【００２２】
次に、面取り砥石１０の製造方法を図３のフローチャートに従って説明する。まず、面取り砥石１０として、粒度の相異なる２つの切削層を有するものを形成するに際しては、２つの切削層を形成するための材料として、各切削層に応じた粒径の工業用ダイヤモンド（砥粒）を用意するとともに、接着剤（ボンド）を用意する（ステップＳ１）。このとき、別工程で加工された円盤１２を用意する（ステップＳ２）。次に、２つの切削層、例えば、細粒の工業用ダイヤモンドを用いた切削層と粗粒の工業用ダイヤモンドを用いた切削層にそれぞれ対応した砥粒を計量するとともに、各切削層を粒度に応じた集中度とするために、砥粒と接着剤（ボンド）の混合割合を各切削層について設定し、この設定に従った量の砥粒と接着剤（ボンド）をそれぞれ混合（混練）する（ステップＳ３）。
【００２３】
次に、図４に示すように、切削層を形成するための金型１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０をセットするとともに、金型１００〜１１０に円盤１２をセットする（ステップＳ４）。この後、金型１００〜１１０にセットされた円盤１２の外周側に、細粒の砥粒と接着剤（ボンド）が混合された混合物５０を型詰めし（ステップＳ５）、混合物５０を慣らした後、混合物５０を金型１１２、１１４でプレスし、円環状の混合物５０を円盤１２の外周側（フランジ部１８の外周面）に接触させる（ステップＳ６）。
【００２４】
次に、金型１１２、１１４を引き出した後、金型１００〜１１０にセットされた円盤１２の外周側のうち混合物５０に隣接した領域に、粗粒の砥粒と接着剤（ボンド）が混合された混合物５２を型詰めし（ステップＳ７）、混合物５２を慣らした後、混合物５２を金型１１２、１１４でプレスし、円環状の混合物５２を円盤１２の外周側（フランジ部１８の外周面）に接触させるとともに、混合物５０に接触させる（ステップＳ６）。
【００２５】
次に、金型１００〜１１４の周囲の環境を室温から高温、例えば、７００℃の雰囲気下として、混合物５０、５２を焼成し（ステップＳ９）、その後、混合物５０、５２を圧力８００ｋｇ／ｃｍ２でホットプレスし、円環状の混合物５０、５２を円盤１２の外周側（フランジ部１８の外周面）にそれぞれ固着させるとともに、混合物５０、５２を互いに固着させ、図５に示すように、混合物５０を細粒用の切削層５４として形成し、混合物５２を粗粒用の切削層５６として形成する（ステップＳ１０）。
【００２６】
次に、室温の雰囲気下で金型１１２、１１４を金型１００〜１１０から外すとともに、切削層５４、５６が固着された円盤１２を金型１００〜１１０から外す（ステップＳ１１）。この後、切削層５４、５６の表面にそれぞれワイヤー加工（放電加工）を施して、切削層５４、５６の表面に、１または２以上の切削溝５８、６０を円環状に形成する（ステップＳ１２）。このとき、各切削溝５８、６０にダイヤモンドの突起があるときには、各切削溝５８、６０の突起を切削するためのツルーリング処理を行う。
【００２７】
以上の処理により、面取り砥石１０として、円盤１２の外周側に、粒度の相異なる２つの切削層５４、５６を有するものを形成することができる。
【００２８】
一方、円盤１２の外周側に、一つの切削層として、切削層５４または切削層５６を有するものを形成するときには、ステップＳ７、Ｓ８の処理を省略するか、あるいはステップＳ５、Ｓ６の処理を省略することで、面取り砥石１０として、円盤１２の外周側に、切削層５４または切削層５６を有するものを形成することができる。なお、切削層としては、粒度の相異なる複数の切削層として、３層以上のものを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の一実施例を示す面取り砥石の縦断面図である。
【図２】切削層の拡大断面図である。
【図３】面取り砥石の製造工程を説明するためのフローチャートである。
【図４】面取り砥石の製造に用いる金型と面取り砥石の関係を説明するための要部断面構成図である。
【図５】２つの切削層を有する面取り砥石の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  面取り砥石
１２  円盤
１４  回転軸
１６  本体
１８  フランジ部
２０  凹部
２２  貫通孔
２４  ボルト
２６、５４、５６  切削層
２８、３０、３２、５８、６０  切削溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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